【题目编号】MC1-1245
【题目】计量术语“ppm”经常出现在发射设备参数规格书或是业余无线电文献中。其涵义为:
【答案】A
[A]“百万分之几”,描述电台设备的频率容限
[B]“每分钟脉冲数”,描述随机过程的观察结果
[C]“每分钟点数”,描述太阳黑子的发生频度
[D]“预防性计划维护”,描述电台设备的维护策略
考点速览
题目问发射设备规格书和业余文献里常见的 ppm 是什么意思,答案是百万分之几,用来描述电台设备的频率容限。这是一道计量单位题,考的是相对偏差的表示方法,以及它在业余频段上折算成多少赫兹。
ppm 就是把一分成一百万份
ppm 是 parts per million 的缩写,直译是百万分之几。一 ppm 等于百万分之一,写成小数是零点零零零零零一,写成科学计数法是十的负六次方。设备规格书里常见的写法是正负二 ppm、正负一 ppm 或者正负零点五 ppm,用来表示频率相对标称值的最大允许偏差。这种表示法的好处是与频段无关:一台设备的相对偏差定了,工作在哪个频段上的绝对偏差都能直接算出来。
换算到业余频段是多少赫兹
换算方法很简单:把百万分之几乘上工作频率。在二十八兆赫兹上,一 ppm 对应二十八赫兹;在五十兆赫兹上对应五十赫兹;在一百四十五兆赫兹上对应一百四十五赫兹;在四百三十兆赫兹上对应四百三十赫兹。同样是正负一 ppm 的机器,工作在短波段时偏差只有几十赫兹,到了七十厘米波段就变成几百赫兹,窄带数字模式对这一点尤其敏感。规格书写正负零点五 ppm 的机器,通常用了温度补偿晶体振荡器;要求更高的场合会用恒温晶体振荡器,把晶体放进恒温槽里,稳定度还能再提高一到两个数量级。
ppm 也用来描述别的相对量指标。晶体的老化率常写成每年百万分之几,指的是在额定条件下放置一年之后频率的相对偏移;频率稳定度有时也按 ppm 给出,指的是温度、电压变化范围内频率的最大相对变化。同一个单位挂在不同指标名下,含义并不相同,看规格书时要留意后面的时间或者条件限定。对业余操作者来说,偏差带来的直接后果是刻度对不上:机械度盘的老机器在七十厘米波段上可能偏出上千赫兹,通联时要靠对方报出的实际频率微调。
逐项辨析
选项 A 正确。ppm 表示百万分之几,是描述相对量的单位,在发射设备规格书里用来给出频率容限,也就是实际发射频率相对标称频率允许的最大偏差。
选项 B 错。把 ppm 展开成每分钟脉冲数,是把缩写硬套到核物理或者医学计量上的另一种用法,在那类场合确实存在,但随机过程的计数结果不是无线电设备的频率指标,语境对不上。
选项 C 错。每分钟点数的说法对不上太阳黑子的观测口径。太阳活动用太阳黑子相对数来表征,那是一套按黑子数与群数加权算出来的指数,与百万分之几这种比例量毫无关系。
选项 D 错。把 ppm 展开成预防性计划维护,是设备管理领域的缩略语,描述的是维修策略而不是计量单位,也不是任何一项技术参数。
频率容限与频率稳定度
两个词经常一起出现,含义并不相同。频率容限说的是允许偏差的界限,是一条红线,属于指标的允许范围;频率稳定度说的是设备实际保持频率不变的能力,可以按时间尺度分成短期、中期与长期,短期看抖动和相位噪声,长期看老化漂移。容限是规定值,稳定度是实测能力。翻看设备说明书时看到正负二 ppm,说的就是容限;看到振荡器的稳定度指标,那是它在给定时间内的频率变化量。业余操作中还要记住一点:无论设备多准,发射频率都要落在频段范围之内,给边带留的余量也得算进去。
应试要点
记住换算:工作频率以兆赫兹计是多少,一 ppm 对应的赫兹数就是多少——二十八兆赫兹对二十八赫兹,一百四十五兆赫兹对一百四十五赫兹,四百三十兆赫兹对四百三十赫兹。看到 ppm,先想到百万分之几,再想到频率容限,其余三种展开一律排除。